JWT实现登录认证

登录流程

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JWT优劣

优势

1.紧凑轻量
2.token自身包含用户信息且无法篡改，在服务（网关）中可以自行解析校验出用户信息，对认证服务器（account-svc）压力小

不足

1.无法吊销令牌，只能等待令牌自身过期
2.令牌长度与其包含用户信息多少正相关，传输开销较大

工具类

引入依赖

<dependency>
    <groupId>com.auth0</groupId>
    <artifactId>java-jwt</artifactId>
    <version>3.6.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.bouncycastle</groupId>
    <artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
    <version>1.60</version>
</dependency>

HmacSHA256加密类

import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;

import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class Hash {
    /**
     * HmacSHA256加密
     *
     * @param key  密钥
     * @param data 数据
     * @return 加密结果
     */
    public static String encode(String key, String data) {
        String code = null;
        try {
            Mac sha256_HMAC = Mac.getInstance("HmacSHA256");
            SecretKeySpec secret_key = new SecretKeySpec(key.getBytes("UTF-8"), "HmacSHA256");
            sha256_HMAC.init(secret_key);
            code = Hex.toHexString(sha256_HMAC.doFinal(data.getBytes("UTF-8")));
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("密码编码错误");
        }
        return code;
    }
}

获取request中数据的工具类

import org.springframework.http.HttpHeaders;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;

import java.util.List;
import java.util.function.Consumer;

public class RequestDataExtractor {

    /**
     * 获取请求头
     */
    public static String getHeader(ServerHttpRequest request, String key) {
        List<String> list = request.getHeaders().get(key);
        if (list == null) {
            return null;
        }
        return list.get(0);
    }

    /**
     * 获得访问路径
     */
    public static String getPath(ServerHttpRequest request) {
        return request.getURI().getPath();
    }

    /**
     * 添加请求头
     */
    public static void addHeader(ServerWebExchange exchange, Consumer<HttpHeaders> httpHeaders) {
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        ServerHttpRequest serverHttpRequest = request.mutate().headers(httpHeaders).build();
        exchange.mutate().request(serverHttpRequest).build();
    }
}

登录类

import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.JWTVerifier;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.auth0.jwt.interfaces.DecodedJWT;
import gnl.alibaba.common.dto.UserDto;
import gnl.alibaba.common.exception.ServiceException;
import org.springframework.util.StringUtils;

import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Sign {
    //token中包含的参数，可自行添加
    public static final String CLAIM_USER_ID = "userId";

    public static final String CLAIM_ACCOUNT = "account";

    public static final String CLAIM_NAME = "name";

    public static final String CLAIM_GENDER = "gender";

    private static Map<String, JWTVerifier> verifierMap = new HashMap<String, JWTVerifier>();
    private static Map<String, Algorithm> algorithmMap = new HashMap<String, Algorithm>();

    /**
     * 生成Token
     *
     * @param userDto      用户信息
     * @param signingToken 密钥
     * @param duration     过期时间
     * @return token
     */
    public static String generateSessionToken(UserDto userDto, String signingToken, long duration) {
        if (StringUtils.isEmpty(signingToken)) {
            throw new ServiceException("No signing token present");
        }
        Algorithm algorithm = getAlgorithm(signingToken);
        String token = JWT.create()
                .withClaim(CLAIM_USER_ID, userDto.getId())
                .withClaim(CLAIM_ACCOUNT, userDto.getAccount())
                .withClaim(CLAIM_NAME, userDto.getName())
                .withClaim(CLAIM_GENDER, Integer.valueOf(userDto.getGender()))
                .withExpiresAt(new Date(System.currentTimeMillis() + duration))
                .sign(algorithm);
        return token;
    }

    /**
     * 校验token
     *
     * @param tokenString  token
     * @param signingToken 密钥
     * @return
     */
    public static DecodedJWT verifySessionToken(String tokenString, String signingToken) {
        return verifyToken(tokenString, signingToken);
    }

    static DecodedJWT verifyToken(String tokenString, String signingToken) {
        JWTVerifier verifier = verifierMap.get(signingToken);
        if (verifier == null) {
            synchronized (verifierMap) {
                verifier = verifierMap.get(signingToken);
                if (verifier == null) {
                    Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC512(signingToken);
                    verifier = JWT.require(algorithm).build();
                    verifierMap.put(signingToken, verifier);
                }
            }
        }

        DecodedJWT jwt = verifier.verify(tokenString);
        return jwt;
    }

    private static Algorithm getAlgorithm(String signingToken) {
        Algorithm algorithm = algorithmMap.get(signingToken);
        if (algorithm == null) {
            synchronized (algorithmMap) {
                algorithm = algorithmMap.get(signingToken);
                if (algorithm == null) {
                    algorithm = Algorithm.HMAC512(signingToken);
                    algorithmMap.put(signingToken, algorithm);
                }
            }
        }
        return algorithm;
    }

}

登录流程

登录

import gnl.alibaba.common.api.BaseResponse;
import gnl.alibaba.common.auth.Hash;
import gnl.alibaba.common.auth.Sign;
import gnl.alibaba.common.dto.UserDto;
import gnl.alibaba.common.exception.PermissionDeniedException;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/auth")
public class AccountController {

    @GetMapping("/token")
    public BaseResponse<String> token(String account, String password) {
        //根据账户密码查询用户
        UserDto userDto = selectAccount(account, password);
        if (userDto == null) {
            throw new PermissionDeniedException("用户名或密码错误");
        }
        //根据用户信息和密钥得到token
        String token = Sign.generateSessionToken(userDto, "secret", 24 * 60 * 60 * 1000L);
        return new BaseResponse<>(token);
    }

    private UserDto selectAccount(String account, String password) {

        //加密密码为对密码进行一次HmacSHA256，密钥为secret
        password = Hash.encode("secret", password);

        if ("gnl".equals(account) && "4a83854cf6f0112b4295bddd535a9b3fbe54a3f90e853b59d42e4bed553c55a4".equals(password)) {
            UserDto user = new UserDto();
            user.setId("1");
            user.setAccount(account);
            user.setName("郭南林");
            user.setGender((byte) 1);
            return user;
        }
        return null;
    }
}

验证登录

这里登录验证放在SpringCloudGateway网关里了，验证通过后，将解析出来的userId存入header中，转发给相应的服务

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.auth0.jwt.exceptions.TokenExpiredException;
import com.auth0.jwt.interfaces.DecodedJWT;
import gnl.alibaba.common.api.BaseResponse;
import gnl.alibaba.common.api.ResultCode;
import gnl.alibaba.common.auth.Sign;
import gnl.alibaba.gateway.http.RequestDataExtractor;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.core.io.buffer.DataBuffer;
import org.springframework.http.HttpHeaders;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpResponse;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.HashSet;
import java.util.function.Consumer;

@Component
public class TokenFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    private final Logger log = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    @Override
    public int getOrder() {
        // 返回值用来指定执行的顺序，数字越小，优先级越高
        return 0;
    }

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {

        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();

        //获取访问路劲
        String path = RequestDataExtractor.getPath(request);
        //校验是否是可以直接访问的路径，例如登录接口
        if (isPass(path)) {
            return chain.filter(exchange);
        }

        //从请求头中获取token
        String token = RequestDataExtractor.getHeader(request, "token");

        //校验token
        DecodedJWT decodedJWT = null;
        try {
            decodedJWT = Sign.verifySessionToken(token, "secret");
        } catch (TokenExpiredException e) {
            return this.returnData(ResultCode.UN_AUTHORIZED.getCode(), "登录状态已失效，请重新登录", exchange);
        } catch (Exception e) {
            log.info(e.getMessage(), e);
            return this.returnData(ResultCode.UN_AUTHORIZED.getCode(), "您还未登录哟", exchange);
        }

        //获取token中解析出的userId
        String userId = decodedJWT.getClaims().get(Sign.CLAIM_USER_ID).asString();

        //将userId存入header
        Consumer<HttpHeaders> httpHeaders = httpHeader -> {
            httpHeader.set("userId", userId);
        };
        RequestDataExtractor.addHeader(exchange, httpHeaders);

        return chain.filter(exchange);
    }

    /**
     * 校验不需要token可以直接访问的路径
     */
    private boolean isPass(String path) {
        HashSet<String> paths = new HashSet<>();
        //这里可以设置不用token可以访问的路径
        paths.add("/account-service/auth/token");
        return paths.contains(path) ? true : false;
    }


    /**
     * 返回值的封装
     */
    private Mono<Void> returnData(Integer code, String msg, ServerWebExchange exchange) {
        ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();

        BaseResponse<Object> data = new BaseResponse<>(code, msg);

        byte[] datas = JSON.toJSONString(data).getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        DataBuffer buffer = response.bufferFactory().wrap(datas);

        response.setStatusCode(HttpStatus.OK);
        response.getHeaders().add("Content-Type", "application/json;charset=UTF-8");

        return response.writeWith(Mono.just(buffer));
    }

}

服务接收到请求获取请求头中的userId

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

public class BaseController {
    @Autowired
    protected HttpServletRequest request;

    public String getUserId(){
        return request.getHeader("userId");
    }

    public String getHeader(String key){
        return request.getHeader(key);
    }
}
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